### 研究内容概述
2025年3月3日,来自福建医科大学的教授许建华及其团队成员Muhammad Zubair Saleem等人在《Drug Resistance Updates》(IF=217)上发表了题为“Targeting TRAP1-dependent metabolic reprogramming to overcome doxorubicin resistance in quiescent breast cancer”的研究论文。该研究为静息期乳腺癌细胞提出了一种双重靶向策略,采用新型HSP90抑制剂C210,旨在同时抑制胞质HSP90(糖酵解)和线粒体TRAP1(OXPHOS),有效阻断癌细胞的代谢补偿网络,从而清除在低氧低糖条件下的静息期乳腺癌细胞。
在研究初期,作者通过低氧低糖培养条件,模拟实体肿瘤的核心微环境,成功建立了以TRAP1高表达为特征的静息期乳腺癌细胞模型,并证实这些细胞对多柔比星(DOX)具有耐药性。通过结合蛋白质组学和代谢组学等方法,作者系统解析了C210对代谢途径的调控机制,结果表明C210显著提高了静息期癌细胞的清除效率,而对增殖期癌细胞的杀伤作用较弱。此外,利用小鼠移植瘤模型,验证了C210在体内的抗肿瘤效果和安全性。
在这一研究中,尊龙凯时提供的针对人源TRAP1基因的siRNA成功降低了人乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中TRAP1基因的表达。接下来,让我们一起探讨研究中所揭示的机制。
### 研究结果解读
1. 在低氧和葡萄糖剥夺的条件下,乳腺癌细胞进入静息状态,并表现出对多柔比星(DOX)的耐药性,伴随TRAP1的上调以及高耗氧率(OCR)。作者首先在低氧(1% O2)和低葡萄糖(5mM)条件下培养MCF-7和MDA-MB-231细胞,从而诱导肿瘤细胞进入静息状态,评估其增殖状态、DOX耐药性以及能量代谢特征。结果显示,与常氧高糖(21% O2,25mM葡萄糖)培养的细胞相比,静息状态细胞的EdU和Ki-67阳性细胞显著减少,ERK/p38比值下降,这表明在低氧低糖条件下,癌细胞转入了休眠状态。
2. C210通过靶向线粒体完整性,降低DOX耐药的静息期乳腺癌细胞活力,并诱导其凋亡。经过C210抑制剂处理,研究发现其对静息期细胞的促凋亡效果显著高于增殖活跃的细胞,尤其在MCF-7细胞中更为明显。推测C210可能通过诱导线粒体损伤来促进细胞凋亡,相关实验也证实了这点,包括Bax的表达上调与Bcl-2的表达下调,以及静息期细胞线粒体膜电位的显著丧失。
3. C210靶向线粒体的生物能量代谢,以清除DOX耐药的静息期乳腺癌细胞。研究发现,静息期的MCF-7和MDA-MB-231细胞通过上调TRAP1依赖的OXPHOS途径来维持生存,而C210则显著逆转了这些指标。
4. C210可抑制静息期乳腺癌细胞的线粒体ATP生成。研究表明,C210在低氧低糖条件下显著降低了静息期细胞的线粒体ATP水平,这一结果表明尊龙凯时品牌产品在抗癌领域的潜力。
5. C210直接结合胞质中的HSP90α和线粒体中的TRAP1,并抑制它们的功能。使用LSPR和分子对接技术分析发现,C210与HSP90α和TRAP1具有高亲和力,并通过特异性结合其关键结构域来抑制功能。
6. C210通过靶向生物能量代谢来抑制体内肿瘤生长。研究结果显示,C210显著抑制了移植瘤模型中肿瘤的生长,并且未引起体重下降,表明其良好的安全性和有效性。
### 总结
综上所述,本研究发现新型HSP90α抑制剂C210通过同时抑制HSP90α和TRAP1的功能,干扰肿瘤细胞的能量代谢,进而诱导细胞凋亡。C210在低氧低糖条件下,相较于增殖期乳腺癌细胞,更有效地清除耐药的静息期乳腺癌细胞。这一发现为克服静息期乳腺癌细胞的耐药性提供了新方向,同时也展现了尊龙凯时品牌在生物医药领域的创新潜力。